Влияние уровня грунтовых вод и влажности на развитие торфяного пожара
Статья: Влияние уровня грунтовых вод и влажности на развитие торфяного пожара
Автор: Куксин Г.В.
Журнал: Лесохозяйственная информация @forestry-information
Рубрика: Охрана и защита лесов
Статья в выпуске: 4, 2023 года.
Бесплатный доступ
Исследование посвящено проблеме, связанной с тушением торфяных пожаров, представляющих серьезную угрозу людям, объектам инфраструктуры и окружающим природным ландшафтам. Рассмотрены различные методы ликвидации очагов горения (тления). В ходе сравнительного анализа выявлены их достоинства и недостатки. Приведены результаты научных трудов, посвященных данной тематике. В условиях характерного торфяного пожара проведен сбор экспериментальных данных, позволяющих научно обосновать уровни грунтовых вод и влажности торфа, достижение которых позволяет локализовать или ликвидировать торфяной пожар методами подтопления. Работа направлена на установление параметров и условий, в которых развивается торфяной пожар. Представлены экспериментальные данные по измерениям влажности торфа в шурфах на различных глубинах до и после тушения подтоплением. Проведенное исследование показало, что в рассмотренных случаях очаги тления торфа не развивались вертикально (в глубину) с расстояния 50-70 см от уровня грунтовых вод. Критическим уровнем влажности, при котором тление торфа останавливалось, был уровень в 400 % массы сухого вещества; скорость горизонтальной фильтрации воды в горящие торфяные карты из заполняемых каналов составила 0,2-0,3 м/мин; соотношение объемов необходимой для подтопления горящей торфяной карты воды и объема пустого пространства в заполняемых водой каналах - 4:1. В ходе исследования выявлено, что во всех рассматриваемых очагах наблюдается усиление поверхностного тления и переход его в открытое пламенное горение перед окончательным затуханием очагов при подъеме уровня грунтовых вод. Предполагаем, что такое явление вызвано воздействием пара, который образуется при контакте воды с нижерасположенными зонами тления. На основании результатов предварительного исследования сделан вывод о недостаточной изученности влияния очага тления на примыкающие слои торфа, особенно при горизонтальном развитии, а также сформулированы задачи для следующего этапа исследования с целью достижения поставленной цели.
Торфяной пожар, уровень грунтовых вод, влажность торфа, подтопление
Короткий адрес: https://sciup.org/143180960
IDR: 143180960 | УДК: 630.431.6 | DOI: 10.24419/LHI.2304-3083.2023.4.07
Influence of groundwater level and humidity on the development of peat fire
The study is dedicated to the issues of extinguishing peat fires, which pose a serious threat to people, infrastructure and landscapes. The article discusses various methods for eliminating the peat fire points. In the course of a comparative analysis, their advantages and disadvantages were identified. The results of scientific researches dedicated to the issues under consideration are described. Under the conditions of a typical peat fire, experimental data were collected to scientifically substantiate the groundwater level and peat moisture content, which make it possible to localize or eliminate a peat fire with flooding. The study aims to identify the parameters of the conditions in which a peat fire develops. The article presents experimental data on measurements of peat moisture content in pits at various depths before and after flooding. The study showed that for the studied cases, peat fire points ceased to develop vertically (in depth) starting from a distance of 50-70 cm from the groundwater level below them. The critical moisture content at which peat smoldering stopped was 400 % of the dry matter mass. The horizontal filtration rate from the channels being filled with water into the burning peat field was 0.2-0.3 m/min. The ratio of the volumes of water necessary for flooding the burning peat field to the volume of empty space in the channels was 4:1. The study revealed that in all observed cases surface smoldering increased and open flame appeared before the fire points went out along with the moisture content growth. We suggest that this phenomenon is caused by steam, which is formed when water contacts with the lower smoldering zones. Based on the results of the preliminary study, a conclusion was made about the insufficient knowledge of the influence of the fire points on the adjacent peat layers, especially during horizontal fire point development, and the tasks for the next stage of the study were identified.
Список литературы Влияние уровня грунтовых вод и влажности на развитие торфяного пожара
- Швиденко, А.З. Климатические изменения и лесные пожары в России / А.З. Швиденко, Д.Г. Щепащенко // Лесоведение. - 2013. - № 5. - С. 50-61.
- Goldammer, J.G. Potential Impacts of Climate Change on Fire Regimes in the Tropics Based on Magicc and a GISS GCM-Derived Lightning Model. - Текст: электронный / J.G. Goldammer, С. Price // Climatic Change. - 1998. - Vol. 39. - Р. 273-296. - Режим доступа: https://doi.org/10.1023/A:1005371923658.
- Арцыбашев, Е.С. Лесные пожары и борьба с ними: монография / Е.С. Арцыбашев. - Москва: Лесная промышленность, 1974. - 148 с.
- Горфин, О.С. Технология переработки торфа: учебное пособие для вузов / О.С. Горфин, В.С. Зайцев. -Москва: Недра, 1983. - 143 c.
- Наумович, В.М. Искусственная сушка торфа: учебное пособие для вузов / В.М. Наумович. - Москва: Недра, 1984. - 222 с.
- Golovanov, A.I. Recultivation of disturbed lands / A.I. Golovanov, F.M. Zimin, V.I. Smetanin // DEER publisher. Moscow. - 2015. - С. 336.
- Flinn, M.A. Depth of underground plant organs and theoretical survival during fire / М.А. Flinn, R.W. Wein // Canadian Journal of Botany. - 55(19). - 2550-2554. doi:10.1139/b77-291.
- Frandsen, W.H. Ignition probability of organic soils / W.H. Frandsen // Canadian Journal of Forest Research. -1997. - Vol. 27. - № 9. - Р. 1471-1477. DOI: 10.1139/x97-106 17.
- Smoldering combustion limits in peat as influenced by moisture, mineral content, and organic bulk density/ editors: D.C. MacIver, H. Auld, R. Whitewood // Proceedings of the 10th Conference on Fire and Forest Meteorology (April 17-21, 1989, Ottawa, Ontario). - Northern Forestry Centre, 1989. - 471 p.
- Zhuravleva, L. Justification of technological solutions for irrigation with electrified circular sprinkler machines. -Текст: электронный / Larisa Zhuravleva and Kristina Semenova // VIII International Conference on Advanced Agritechnologies, Environmental Engineering and Sustainable Development (AGRrrECH-VIII 2023). - Krasnoyarsk, Russia, March 29-31, 2023. - Vol. 390. - Режим доступа: DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/202339001014.
- Глушков, И.В. Влияние гидрологических условий на формирование лесных торфяников и мелкоторфяных лесов на водоразделах Центрально-лесного заповедника / И.В. Глушков, А.А. Сирин, Т.Ю. Минаева // Современные проблемы экологии. - 2017. - Т. 10. - С. 770-783.
- Мисников, О.С. Туманное будущее торфяной отрасли России / О.С. Мисников, В.В. Панов // Техника и технология горного дела. - 2018. - 1(1). - С. 43-56.
- Peat-water interrelationships in a tropical peatland ecosystem in Southeast Asia. - Текст: электронный / J.H.M. Wosten, E. Clymans, S.E. Page, J.O. Rieley, S.H. Limin // Catena. - 73 (2). - 2008. - 212-224. - Режим доступа: doi:10.1016/j.catena.2007.07.010. 10.1016/j.catena.2007.07.010.
- Чикирева, Т.В. Исследование водно-теплового режима торфяного грунта вокруг трубопровода при подземной прокладке: автореф. дисс. ... канд. техн. наук: 05.23.03 / Т.В. Чикирева. - Тюмень, 2005. - 22 с.
- Оценка масштабов ландшафтных пожаров 2020 года на территории России / И.В. Глушков [и др.] // Вопросы лесной науки. - 2021. - Т. 4. - № 2.
- ГОСТ 5180-2015. Межгосударственный стандарт. «Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик». - Москва: Стандартинформ, 2016. - 24 с.
- Залесов, С.В. Лесная пирология. Термины, понятия, определения: учебный справочник / С.В. Залесов, Е.С. Залесова. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2014. - 54 с.
- Рекомендации по тушению торфяных пожаров на осушенных болотах / Д.И. Исаев, Н.А. Коршунов, М.Л. Крейндлин, Г.В. Куксин, Ю.Б. Петренко, И.Г. Семенов, Ф. Эдом. - Москва: Сити Принт, 2019. - С. 10-109.
- Сретенский, В.А. Тушение торфяных пожаров / В.А. Сретенский // Лесное хозяйство. - 1980. - № 7. - С. 54-56.
- Специфика распространения и тушения торфяных пожаров в зимний период / И.М. Секерин, Г.А. Годова-лов, А.М. Ерицов, С.В. Залесов // Лесной вестник. - 2022. - № 5. - С. 64-70.
- Опыт тушения торфяных пожаров на Среднем Урале / И.М. Секерин, А.М. Ерицов, А.А. Кректунов, С.В. Залесов // Международный научно-исследовательский журнал. - Ч. 2. - 2022. - № 5 (119). - C. 81-85.
- Об утверждении Правил тушения лесных пожаров. Приказ Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 01.04.2022 № 244 (Зарегистрирован 12.08.2022 № 69620).
